CN109491192B - 用于euv光刻的掩模版 - Google Patents

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Abstract

一种制造极紫外掩模版的方法，其包括：a.提供一种组件，该组件包括：(i)极紫外镜(2)；和(ii)至少覆盖极紫外镜的底部的腔；b.通过在腔中相对于不形成腔的部分的任何表面选择性地形成极紫外吸收结构来使腔被极紫外吸收结构填充。

Description

用于EUV光刻的掩模版
技术领域
本发明涉及光刻领域。更具体地，本发明涉及用于极紫外光刻(EUVL)的掩模版(reticle)的制造。
背景技术
在IC制造中，基于摩尔定律的特征尺寸的连续减小需要转换到EUVL以图案化具有小于10nm的临界尺寸(CD)值的特征。EUVL使用13.5nm光使单次曝光图案化低至10nm以下，因此可以跟上摩尔定律。
在光刻期间，存在于用于EUVL的掩模版中的多层镜上方的吸收材料在EUV光的吸收方面起重要作用。因此，希望吸收材料具有高消光系数k值。目前，Ta基吸收剂材料用于EUV掩模版,其厚度通常为70nm。然而，这些传统的EUV掩模遭受掩模3D(M3D)效应，例如水平和垂直图案之间的遮蔽差异，通过间距的最佳焦点移位以及通过焦点的图案移位。M3D效应由倾斜入射的EUV光和图案化的吸收材料之间的相互作用产生，所述图案化的吸收材料的厚度值通常为几个波长的量级。M3D效应可能使得难以进行光学邻近校正，并导致重叠问题。已经表明，减小当前Ta基吸收材料的厚度不足以减轻M3D效应(参考：“通过替代金属吸收剂降低EUV掩模3D效应(Reducing EUV mask 3D effects by alternative metalabsorbers)”，SPIE 2017会议论文集)。
此外，吸收材料除了具有合适材料特性以使其适用于EUV扫描仪环境中的掩模版并使其环境友好之外，吸收材料还应该与当前的EUV掩模版制造工艺兼容。理想地，这种兼容性应当确保在掩模版制造期间获得尽可能正方形的吸收体轮廓，在掩模上没有掩模缺陷，以及在保护多层镜的封盖层上或在多层镜本身上没有损坏。通常通过覆盖层沉积方法或通过非选择性沉积方法在多层镜上提供吸收材料，这需要进一步使用回蚀或化学机械平坦化(CMP)技术来获得所需的吸收剂图案。然而，这些技术使得掩模版的制造成本不仅由于引入这些额外的步骤而昂贵，而且回蚀或CMP技术可能损坏Ru封盖和/或多层镜，这是不希望的。
因此，本领域需要解决上述一些或所有问题的制造EUV掩模版的方法。
发明内容
本发明的一个目的是提供形成EUV掩模版的良好方法，并提供EUV掩模版或在提供EUV掩模版过程中的中间体。
本发明实施方式的一个优点是EUV吸收结构可以具有直的侧壁，即基本上没有角度，并且当忽略表面粗糙度时没有弯曲。
本发明实施方式的一个优点在于EUV吸收结构具有可以垂直或接近垂直的侧壁。
本发明实施方式的一个优点是EUV吸收结构的形成导致掩模上没有缺陷或仅有可忽略不计的缺陷，这意味着在图案化期间在EUV镜或其覆盖层上没有或几乎没有损坏，因此其反射特性与没有EUV吸收结构的情况相比没有改变。在作为比较的减材法中，通过物理蚀刻从母层(例如Ni或Co母层)去除的EUV吸收材料往往沉积在希望有EUV吸收材料的位置之外的EUV镜上。
本发明实施方式的一个优点在于EUV吸收结构可以在其中没有空隙。
本发明实施方式的一个优点是EUV吸收结构可包含无定形材料或平均晶粒尺寸为10nm或更小的多晶材料。这转化为具有相对平滑的侧壁的EUV吸收结构。
本发明实施方式的一个优点是不会对覆盖层造成损坏或损坏很少。该覆盖层优选地保持未受损，以便保持其对下面的EUV镜的保护性能。
本发明实施方式的一个优点在于，在EUV镜上方形成的EUV吸收结构具有低的内应力或没有内应力，从而不会发生掩模版图案的弯曲。
本发明实施方式的一个优点是EUV吸收结构可以在20-250℃，优选20-180℃的温度范围内是稳定的。
本发明实施方式的一个优点是允许对EUV吸收结构使用小至64nm或甚至小于64nm的宽度，这在数值孔径(NA)为0.33的情况下转换成晶片上小至16nm或甚至小于16nm的特征。本发明实施方式的一些实施方式甚至允许对EUV吸收结构使用比64nm小得多的宽度，例如宽度为24nm，这在数值孔径(NA)为0.33的情况下转换成晶片上小至6nm的特征。
本发明实施方式的一个优点是，与减材法或非选择性方法相比，可以降低EUV掩模版的制造成本。
上述目的是通过本发明所述的方法和装置实现的。
在第一方面，本发明涉及用于制造极紫外掩模版的方法，所述方法包括：
a.提供一种组件，该组件包括：
(i)极紫外镜(2)；和
(ii)至少覆盖极紫外镜的底部的腔；
b.通过在腔中选择性地形成极紫外吸收结构来使腔至少部分地被包含金属材料的极紫外吸收结构填充。
在第一方面的优选实施方式中，本发明涉及用于制造极紫外掩模版的方法，所述方法包括：
a.提供一种组件，该组件包括：
(i)极紫外镜；和
(ii)至少覆盖极紫外镜的底部的腔，所述腔是以下情况中的任一种：
·所述腔包含在覆盖极紫外镜的电介质掩模层中，所述腔具有从电介质掩模层的顶表面延伸到电介质掩模层的底表面的深度；或
·所述腔包含在极紫外镜中，所述腔具有从极紫外镜的顶表面延伸到高于极紫外镜底表面的平面的深度；和
b.通过在腔中选择性地形成极紫外吸收结构来使腔被包含金属材料的极紫外吸收结构填充。
在第一方面的另一个优选的实施方式中，本发明涉及用于制造紫外掩模版的方法，所述方法包括：
a.提供一种组件，该组件包括：
(i)极紫外镜；和
(ii)至少覆盖极紫外镜的底部的腔；
b.通过在腔中选择性地形成极紫外吸收结构来使腔至少部分地被包含金属材料的极紫外吸收结构填充，所述金属材料包含选自Ni、Co、Sb、Ag、In和Sn的元素。
在第二方面，本发明涉及一种极紫外掩模版，其包含：
-极紫外镜(2)；和
-包含金属材料的极紫外吸收结构，所述金属材料包含选自Ni、Co、Sb、Ag、In和Sn的元素。
在第三方面，本发明涉及制造极紫外掩模版过程中的中间结构，该中间结构包括：
-极紫外镜；
-在极紫外镜上方的掩模层，该掩模层被图案化，具有从掩模层的顶表面延伸到底表面的腔；和
-至少部分填充腔的极紫外吸收结构，所述极紫外吸收结构包含金属材料，所述金属材料包含选自Ni、Co、Sb、Ag、In和Sn的元素。
本发明特定和优选的方面在所附独立和从属权利要求中阐述。可以将从属权利要求中的特征与独立权利要求中的特征以及其它从属权利要求中的特征进行适当组合，而并不仅限于权利要求书中明确所述的情况。
虽然本领域中一直存在对装置的改进、改变和发展，但本发明的概念被认为代表了充分新和新颖的改进，包括改变现有实践，导致提供了该性质的更有效、更稳定和更可靠的装置。
本发明的上述和其他特性、特征和优点会在下文具体实施方式中结合附图变得显而易见，其通过实例说明本发明的原理。本说明书仅为了举例，而不是限制本发明的范围。下文引用的参考图是指附图。
附图说明
图1至4是在根据本发明一个实施方式的方法期间形成掩模版过程中的中间体的垂直截面的示意图。
图5至8是在根据本发明另一个实施方式的方法期间形成掩模版过程中的中间体的垂直截面的示意图。
图9至14是在根据本发明另一个实施方式的方法期间形成掩模版过程中的中间体的垂直截面的示意图。
图15至18是在根据本发明另一个实施方式的方法期间形成掩模版过程中的中间体的垂直截面的示意图。
图19至20是在根据本发明另一个实施方式的方法期间形成掩模版过程中的中间体的垂直截面的示意图。
图21是显示作为本发明概念证明而获得的没有EUV镜的一种组件的垂直截面的电子显微照片。
图22是显示作为本发明概念证明而获得的没有EUV镜的另一种组件的垂直截面的电子显微照片。
图23是显示作为本发明概念证明而获得的没有EUV镜的另一种组件的垂直截面的电子显微照片。
在不同的图中，相同的附图标记表示相同或类似的元件。
具体实施方式
将就具体实施方式并参照某些附图对本发明进行描述，但本发明并不受此限制，仅由权利要求书限定。描述的附图仅是说明性的且是非限制性的。在附图中，一些元素的尺寸可能被夸大且未按比例尺绘画以用于说明目的。所述尺寸和相对尺寸不与本发明实践的实际减小相对应。
此外，在说明书和权利要求书中的术语第一、第二、第三等用来区别类似的元件，而不一定是用来描述时间、空间、等级顺序或任何其它方式的顺序。应理解，如此使用的术语在合适情况下可互换使用，本发明所述的实施方式能够按照本文所述或说明的顺序以外的其它顺序进行操作。
此外，在说明书和权利要求书中，术语顶部、底部、之上、之下等用于描述目的，而不一定用于描述相对位置。应理解，如此使用的术语在合适情况下可互换使用，本发明所述的实施方式能够按照本文所述或说明的取向以外的其它取向进行操作。
应注意，权利要求中使用的术语“包含”不应解释为被限制为其后列出的部分，其不排除其它元件或步骤。因此，其应被理解为指出所述特征、集成、步骤或组分的存在，但这并不排除一种或多种其它特征、集成、步骤或组分或其组合的存在或添加。因此，表述“包括部件A和B的装置”的范围不应被限制为所述装置仅由组件A和B构成。其表示对于本发明，所述装置的相关组件仅为A和B。
说明书中提及的“一个实施方式”或“一种实施方式”是指连同实施方式描述的具体特征、结构或特性包括在本发明的至少一个实施方式中。因此，在说明书中各处出现的短语“在一个实施方式中”或“在一种实施方式中”不一定全部指同一个实施方式，但可能全部都指同一个实施方式。此外，具体特征、结构或特性可以任何合适方式在一个或多个实施方式中组合，这对于本领域普通技术人员而言是显而易见的。
类似地，应理解，在本发明的示例性实施方式的描述中，本发明的不同特征有时组合成一个单一实施方式、特征或其描述，这是为了简化公开内容并帮助理解本发明的一个或多个不同方面。然而，本公开内容中的方法不应被理解为反映一项发明，请求保护的本发明需要比各权利要求中明确引用的具有更多的特征。并且，如同所附权利要求所反映的那样，发明方面包括的特征可能会少于前述公开的一个单一实施方式的全部特征。因此，具体说明之后的权利要求将被明确地纳入该具体说明，并且各权利要求本身基于本发明独立的实施方式。
此外，当本文所述的一些实施方式包括一些但不包括其它实施方式中所包括的其它特征时，不同实施方式的特征的组合应意在包括在本发明范围内，并且形成不同的实施方式，这应被本领域技术人员所理解。例如，在之后的权利要求中，所请求保护的任何实施方式可以任何组合形式使用。
本文的描述中阐述了众多的具体细节。然而应理解，本发明的实施方式可不用这些具体细节进行实施。在其它情况中，为了不混淆对该说明书的理解，没有详细描述众所周知的方法、步骤和技术。
除非另有说明，如本文所用，在极紫外(EUV)下可以理解为波长从124nm低至10nm的电磁波谱部分。
除非另有说明，如本文所用，折射率(n)和消光系数(κ)分别是复折射率(n＝n-iκ)的实部和虚部。除非另有说明，否则在文本中它们的值是在13.5nm波长下测量的值。13.5nm是目前用于极紫外光刻的最常用波长，但本发明决不限于该特定波长。折射率和消光系数都可以例如从角度分辨反射测量获得；更优选地，从角度和波长分辨反射测量获得(从而增加可用于拟合n和κ的冗余度)。本领域技术人员可用的其他可能性包括但不限于透射率和/或吸光度测量。
除非另有说明，如本文所用，合金的平均晶粒尺寸是合金内晶体的平均尺寸。它也可以称为晶粒尺寸(grain size)。
现在通过对本发明若干实施方式的详细描述来描述本发明。很明显，可根据本领域技术人员的知识构建本发明的其它实施方式，而不背离本发明的技术教示，本发明仅受所附权利要求书的限制。
在第一方面，本发明涉及用于制造极紫外掩模版的方法。该方法包括提供组件的步骤，该组件包括：(i)极紫外镜；和(ii)至少覆盖极紫外镜的底部的腔。
极紫外镜通常将位于基材上。基材可以是任何基材，但通常是适合用于制造光刻掩模的基材。基材可以例如是石英基材。极紫外镜可以是适合于反射极紫外辐射的任何镜子。EUV镜可以是布拉格反射器，其包括第一材料与第二材料交替的多层堆叠体，其中第一材料和第二材料具有不同的折射率，并且其中层的厚度使得每层内的光路长度相当于入射光(例如13.5nm EUV光)波长的四分之一。例如，其可以是Si层与Mo层交替的堆叠体。在典型的实施方式中，覆盖层将存在于极紫外镜上。覆盖层最通常是Ru层，但可以是适于保护极紫外镜免受环境侵袭的任何一个层或多层。这种一个层或多层的实例是Rh层或TiO2/RuO2多层。优选选择覆盖层的厚度，使得它不会使13.5nm波长下的反射率降低超过3％。覆盖层的厚度可以是例如2至3nm，例如2.5nm。
组件还包括至少覆盖极紫外镜的底部的腔。
在第一组实施方式中，腔可以是EUV镜的顶表面的覆盖部分。在该第一组实施方式中，腔可以使得通常存在于EUV镜上的覆盖层的一部分暴露，或者当蚀刻停止层存在于EUV镜上方并且通常在覆盖层上时，腔可以使得蚀刻停止层的一部分暴露。如果在覆盖层上存在晶种层(seeding layer)，则腔可以替代地使得晶种层的一部分暴露。晶种层是促进腔中EUV吸收结构的选择性形成的层。通常，晶种层是具有与EUV吸收结构相同的化学性质的层。在该第一组实施方式中，通常通过以下方式来形成腔：在EUV镜上方提供电介质掩模层，然后对电介质掩模层进行图案化以形成腔。
可以通过提供具有腔或被腔隔开的电介质掩模特征的电介质图案化模板来提供腔，所述电介质图案化模板具有从图案化模板的上表面贯穿其整个厚度延伸的深度。
在一些实施方式中，掩模层可由SiO2形成。SiO2掩模层优选在低于250℃的温度下形成，更优选在低于180℃的温度下形成。对电介质掩模层进行图案化可以例如通过以下方式进行：在电介质掩模层上提供旋涂碳(SoC)层，在SoC层上提供旋涂玻璃层(SoG)，以及在SoG层上形成图案化的光刻胶。图案化的光刻胶应该具有适于在转移到掩模层中后在掩模层中形成腔的开口。通常通过蚀刻穿过SoG层、SoC层和掩模层并在覆盖层处停止来获得该转移。
在一些实施方式中，电介质掩模层可由SoC形成。对SoC掩模层进行图案化可以例如通过在SoC层上提供SoG层并在SoG层上形成图案化的光刻胶来进行。图案化的光刻胶应该具有适于在转移到掩模层中后在掩模层中形成腔的开口。通常通过蚀刻穿过SoG层和SoC掩模层并在覆盖层处停止或者如果存在蚀刻停止层在该蚀刻停止层上停止来获得该转移。
在一些实施方式中(图中未示出)，所述腔可以通过以下方式形成：在EUV镜的覆盖层上直接提供光刻胶层，然后对光刻胶层进行图案化以在光刻胶中形成腔。正是该腔在步骤b中被至少部分地填充。
在第二组实施方式中，腔可以在极紫外镜中延伸，并且腔的底部可以低于极紫外镜的顶表面但高于极紫外镜的底表面。为了形成这样的腔，可以在基材上提供极紫外镜，可以在极紫外镜上提供覆盖层，可以在覆盖层上提供介电层(例如，SiO2或Si3N4)，可以在介电层上提供SoC层，可以在SoC层上提供SoG层，并且可以在SoG层上提供图案化的光刻胶。图案化的光刻胶应该具有适于在转移到EUV镜层中后在EUV镜层中形成腔的开口。通常通过蚀刻穿过SoG层、SoC层、介电层、覆盖层和EUV镜层并在到达EUV镜层底部之前停止来获得该转移。可以例如通过在EUV镜中的该深度处放置蚀刻停止层来控制蚀刻停止的确切深度。
在第一和第二组实施方式中，腔至少覆盖EUV镜的底部。在第一组实施方式中，腔位于EUV镜的顶表面的水平面上方，并且通常腔的横向范围与EUV镜的顶表面的横向范围的一部分重叠。在第二组实施方式中，腔的底部位于EUV镜的底表面的水平面上方但低于EUV镜的顶表面的水平面。通常，腔的横向范围与EUV镜的底表面的横向范围的一部分重叠。
所述腔由侧壁和底表面限定。在一些实施方式中，侧壁由电介质材料形成，而在另一些实施方式中，侧壁由以下材料形成：
-EUV镜材料，
-通常，在EUV镜材料上的覆盖材料，
-通常，在覆盖材料上的SAM材料。
形成腔的表面限于腔的底部及其侧壁。每个侧壁优选地与EUV镜的顶表面形成70°至110°、优选75°至105°的角度。
腔的宽度可以例如是3nm至300nm或8nm至100nm。
掩模层的材料优选是非结晶的。这是有利的，因为这样允许腔的侧壁具有较低的粗糙度。(这是进一步有利的，使得当选择性地沉积吸收材料时以及随后当移除掩模时，吸收剂图案不会受到线边缘粗糙度和线宽粗糙度的很大影响。
第一方面的方法还包括步骤b，即通过在腔中选择性地形成EUV吸收结构来至少部分地用EUV吸收结构填充腔。换句话说，EUV吸收结构相对于不形成腔的一部分的任何表面选择性地形成在腔中。
至少部分地填充腔，是指尽管腔的整个横向范围被填充，但腔可以被完全填充或填充到腔顶部下方的某个高度。
在第一方面的优选实施方式中，可以通过填充材料的无电沉积(ELD)来进行腔的填充。
在一些实施方式中，在步骤b中，可以通过无电沉积在腔中选择性地形成极紫外吸收结构。
如背景技术中所解释的，传统的Ta基吸收材料由于其相对低的消光系数值k，需要相对高的厚度才能充分吸收。如此高的厚度导致M3D效应，这不能通过简单地减小该厚度来完全减轻。使用具有比当前Ta基材料更高的消光系数k但具有相似的折射率n(例如在13.5nm下在0.86到1.02之间，优选在0.88到1.00之间)的替代吸收材料允许减小EUV吸收结构的厚度但通常需要一种新的形成方法。如下文的对比例所示，找到允许使用这种材料的适当方法是一项挑战。第一方面的方法满足该挑战。
优选地，特别是当填充材料是金属时，可以使用ELD，因为它非常适合于金属材料的选择性沉积。填充材料优选地在腔中形成导电材料层。填充材料优选地在腔中形成金属材料层。当EUV吸收结构是多层时，底层优选是导电材料，更优选是金属材料。导电材料和金属材料是优选的，因为它们允许填充步骤b通过ELD选择性地进行。特别是，它们允许通过ELD在Ru盖层上选择性沉积。金属材料特别适合于通过本发明的方法形成EUV吸收结构，因为它们往往具有高消光系数k，并且它们往往难以通过其他方法形成。
在一些实施方式中，极紫外吸收结构可包含金属材料。在一些实施方式中，极紫外吸收结构可由金属材料组成。
金属材料可以例如是单金属，合金，或掺杂的金属或合金。
合适的金属材料选自过渡金属、后过渡金属、Sb以及它们的组合。
优选地，EUV吸收结构在13.5nm的波长下具有至少0.040，更优选至少0.050，甚至更优选至少0.060，最优选至少0.065的消光系数k。这种高消光系数k允许EUV吸收结构的厚度为至多40nm，优选至多35nm，同时保持足够的吸收。例如，EUV吸收结构的厚度可以为25至35nm。这比使用TaBN用于EUV吸收结构的现有技术要好得多，在该现有技术中该厚度必须至少为60nm。
在一些实施方式中，EUV吸收结构可包含金属材料，所述金属材料包含选自Ni、Co、Sb、In、Sn和Ag的元素。
在一些实施方式中，EUV吸收结构可包含由选自Ni、Co、Sb、In、Sn和Ag的元素组成的层。
在一些实施方式中，EUV吸收结构可以包括由选自Ni、Co、Sb、In、Sn和Ag的元素与该列表中包含的或不在该列表中的一种或多种其他元素的合金组成的层。优选地，所得合金在13.5nm的波长下具有至少0.040，更优选至少0.050，甚至更优选至少0.060，最优选至少0.065的消光系数k。例如，EUV吸收结构可包括NiPt层。优选地，至少50原子％的合金由选自Ni、Co、Sb、In、Sn和Ag的元素制成。
在一些实施方式中，EUV吸收结构可由选自Ni、Co、Sb、In、Sn和Ag的元素的单层构成。
在一些实施方式中，EUV吸收结构可以包括由选自Ni、Co、Sb、In、Sn和Ag的元素与该列表中包含的或不在该列表中的一种或多种其他元素的合金构成的单层。优选地，所得合金在13.5nm的波长下具有至少0.040，更优选至少0.050，甚至更优选至少0.060，最优选至少0.065的消光系数k。例如，EUV吸收结构可包括NiPt层。优选地，至少50原子％的合金由选自Ni、Co、Sb、In、Sn和Ag的元素制成。
在一些实施方式中，极紫外吸收结构可包括极紫外吸收金属材料层与间隔层的交替结构，所述金属材料包含选自Ni、Co、Sb、In、Sn和Ag的元素(例如在13.5nm的波长下的消光系数k至少为0.040，更优选至少为0.050，甚至更优选至少为0.060，最优选至少为0.065)。
在一些实施方式中，EUV吸收结构可包括多层交替的选自Ni、Co、Sb、In、Sn和Ag的元素的层与间隔层。
在一些实施方式中，EUV吸收结构可以包括多层交替的a)选自Ni、Co、Sb、In、Sn和Ag的元素与该列表中包含的或不在该列表中的一种或多种其他元素的合金的层与b)间隔层。优选地，至少50原子％的合金由选自Ni、Co、Sb、In、Sn和Ag的元素制成。
在任何实施方式中，EUV吸收结构可包括一个或多个掺杂金属层，例如，掺杂有最多20原子％B或P的金属层。
优选地，a)中所述的层中涉及的所得合金在13.5nm的波长下具有至少0.040，更优选至少0.050，甚至更优选至少0.060，最优选至少0.065的消光系数k。例如，这些合金层可以是NiPt层。
元素Ni、Co、Sb、In、Sn和Ag是有利的，因为它们在13.5nm下具有至少0.065的消光系数k，并且它们可以通过ELD在腔底部上选择性地生长。
优选地，填充材料由Ni、Co、Ag、CoWP、Ni(B)或NiPt组成。Ni(B)是掺杂有最多20原子％B的Ni。最优选地，填充材料由Ni或Co组成。这两种材料是金属，并且具有可以通过ELD生长的优点。Sn不是优选的，因为在EUV扫描仪中通常避免使用它。Sn的熔点非常低，这也是一个缺点。在EUV扫描仪中也优选避免使用Sb，因为它在形成挥发性氢化合物如H3Sb时是有毒的。Ag具有令人感兴趣的EUV性质，但它具有比Co或Ni更高的结晶倾向，导致具有粗糙侧壁的EUV吸收结构，这不是优选的。
间隔层由不同于Ni、Co、Sb、In、Sn和Ag的材料制成；并且由不同于选自Ni、Co、Sb、In、Sn和Ag的元素与该列表中包含的或不在该列表中的一种或多种其他元素的合金的材料制成。间隔层优选不是金属的。间隔层优选由无定形材料制成。合适的间隔层的实例是TiN和MgO。优选地，选择间隔层，使得可以在不移除间隔层的情况下移除腔的侧壁。
第一方面的方法在低于250℃，优选低于180℃，更优选低于150℃，更优选不高于100℃的温度下进行。这具有施加低热预算并因此降低能量消耗的优点。这还具有防止损坏EUV镜的优点。
在一些实施方式中，步骤a中提供的组件还可以包括：
-腔中存在的第一类自组装单层，用于促进在其中选择性形成极紫外吸收结构，和/或
-存在于不形成腔的一部分的一个表面上的第二类自组装单层，用于防止在其上形成极紫外吸收结构。
在一些实施方式中，组件还可以包括在极紫外镜上的覆盖层，并且腔可以暴露一部分覆盖层。
在一些实施方式中，组件还可以包括在极紫外镜上的覆盖层和在覆盖层上的蚀刻停止层，其中腔暴露一部分蚀刻停止层。
在一些实施方式中，腔可以在极紫外镜中延伸，并且极紫外吸收结构可以部分地嵌入极紫外镜中，使得该极紫外吸收结构的底表面低于极紫外镜的顶表面，并且该极紫外吸收结构的顶表面高于极紫外镜的顶表面或与极紫外镜的顶表面处于同一水平面。
在一些实施方式中，晶种层可以覆盖在极紫外镜上，并且腔可以在晶种层上开口。
在一些实施方式中，可以通过以下方式形成腔：在极紫外镜上方提供掩模层，然后对掩模层进行图案化，以形成腔。在这些实施方式中，该方法还可以包括步骤c，即相对于以下对象选择性地去除掩模层：
(i)极紫外吸收结构，和
(ii)极紫外镜或覆盖层(如果存在)。
在一些实施方式中，极紫外吸收结构的厚度可以是60nm或更低，优选50nm或更低，更优选35nm或更低。
在第二方面，本发明涉及可通过第一方面的方法的任何实施方式获得的极紫外掩模版。
在第二方面的一些实施方式中，本发明涉及一种极紫外掩模版，其包含：
-极紫外镜(2)；和
-金属极紫外吸收结构，其包含选自Ni、Co、Sb、Ag、In和Sn的元素。
第二方面的任何特征可以相应地如第一方面中所述。
具体来说，金属极紫外吸收结构可以具有直的侧壁。
具体来说，金属极紫外吸收结构可以由Ag、CoWP、掺杂B的Ni或NiPt形成，优选由Ni或Co形成。
具体来说，金属极紫外吸收结构可以具有与EUV镜上的顶表面形成70°至110°、优选75°至105°的角的侧壁。
在另一个方面中，本发明还涉及制造极紫外掩模版过程中的中间结构，该中间结构包括：
-极紫外镜；
-在极紫外镜上方的掩模层，该掩模层被图案化，具有从掩模层的顶表面延伸到底表面的腔；和
-至少部分填充腔的极紫外吸收结构，所述极紫外吸收结构包含金属材料，所述金属材料包含选自Ni、Co、Sb、Ag、In和Sn的元素。
在这方面，如果该中间掩模版结构需要运输到其他地方或运输到另一个加工工具，则由于极紫外吸收结构横向嵌入图案化的电介质模板内，该模板覆盖通常存在于多层镜上的覆盖层，因此可以保护覆盖层和镜子免受可能发生的任何损坏。
实施例1:包括SiO2芯中图案化步骤的掩模版形成
该第一实施例的目的是通过使用SiO2作为模板用于区域选择性沉积Co或Ni(或包含Co或Ni的化合物)来形成掩模版。我们现在参考图1。为此目的，提供了一种组件，其包括多层EUV镜(2)，其由沉积在基材(1)上的交替的Si和Mo层组成。在多层EUV镜(2)上存在2.5nm Ru覆盖层(3)。为了在EUV镜上方提供腔，在低于180℃的温度下进行以下步骤。通过ALD在Ru覆盖层(3)上提供SiO2层(4)。通过旋涂在SiO2层(4)上沉积SoC层(5)。通过旋涂在SoC层(5)上沉积SoG层(6)。在SoC层(5)上提供光刻胶(7)。光刻胶(7)被图案化为具有开口，该开口横向延伸以便适于在转移到SiO2层(4)中后在SiO2层(4)中提供腔。在替代实施方式中，SoG(6)和SoC(5)层可分别被SiOC和无定形碳(APFtm)层代替。然而，SoG(6)和SoC(5)层是优选的，因为它们的使用涉及较低的温度。
我们现在参考图2。通过干蚀刻工艺将光刻胶(7)的图案转移到SiO2层(4)中。为此目的，用诸如CF4的氟基等离子体使得SoG(6)开口。然后，用N2/H2等离子体使得SoC(5)开口。在该最后一步中消耗光刻胶(7)。然后，用C4F8/CHF3/CF4/O2等离子体蚀刻SiO2(4)。在该最后一步中消耗SoG(6)。该蚀刻在用作蚀刻停止层的Ru覆盖层(3)处停止。然后用O2等离子体或N2H2等离子体剥离剩余的SoC(5)。在一个替代实施方式中，Ru覆盖层上具有Co层或Ni层，以用作形成EUV吸收结构的晶种层。在该实施方式中，SiO2(4)的蚀刻在该Co层或Ni层处停止。
我们现在参考图3。通过ELD在形成于图案化的SiO2层(4)中的腔中选择性地生长33nm的Co层(8)。在替代实施方式中，可以生长Ni层、包含钴的材料(例如CoWP)或包含Ni的材料(例如，NiPt或掺杂有B的Ni)而不是纯的Co。
我们现在参考图4。相对于Ru覆盖层和沉积的金属，用稀HF选择性地去除图案化的SiO2层。
获得的EUV吸收结构较薄(33nm)，遮蔽效应较低。
实施例2:包括SoC芯中图案化步骤的掩模版形成
该第二实施例的目的是通过使用有机层(旋涂碳层)作为模板用于区域选择性沉积Co或Ni或包含Co或Ni的化合物来形成掩模版。我们现在参考图5。为此目的，提供了一种组件，其包括多层EUV镜(2)，其由沉积在基材(1)上的交替的Si和Mo层组成。在多层EUV镜(2)上存在2.5nm Ru覆盖层(3)。为了在EUV镜上方提供腔，在低于180℃的温度下进行以下步骤。通过旋涂在Ru覆盖层(3)上提供SoC层(5)。通过旋涂在SoC层(5)上沉积SoG层(6)。在SoG层(6)上提供光刻胶(7)。光刻胶(7)被图案化为具有开口，该开口横向延伸以便适于在转移到SoC层(5)中后在SoC层(5)中提供腔。
我们现在参考图6。通过干蚀刻工艺将光刻胶(7)的图案转移到SoG层(6)中。为此目的，用诸如CF4的氟基等离子体使得SoG(6)开口。然后，用N2/H2等离子体使得SoC(5)开口。在该最后一步中消耗光刻胶(7)。该蚀刻在用作蚀刻停止层的Ru覆盖层(3)处停止。用稀HF可以剥离剩余的SoG(6)，该稀HF相对于SoC(5)和Ru(3)选择性地蚀刻SoG(6)。
我们现在参考图7。通过ELD在形成在图案化的SoC层(5)中的腔中选择性地生长32nm的Ni层(8)。在替代实施方式中，可以生长Co层、包含钴的材料(例如CoWP)或包含Ni的材料(例如，NiPt或掺杂有B的Ni)而不是纯的Ni。
我们现在参考图8。相对于Ru覆盖层(3)和沉积的金属(8)，用O2或N2/H2等离子体选择性地去除图案化的SoC层(5)。
获得的EUV吸收结构较薄(32nm)，遮蔽效应较低。与用于相同目的的SiO2(4)相比，将SoC(5)用于腔的侧壁的优势在于可以获得侧壁和镜子之间更接近90°的角。
实施例3:包括SoC芯中腔形成步骤并且在腔底部具有SAM的掩模版形成
该第四实施例的目的是通过使用有机层(5)(旋涂碳层)作为模板用于区域选择性沉积Co(8)或Ni(8)或包含Co或Ni的化合物(8)并同时在Ru覆盖层(3)上引入SiO2或Si3N4层(10)作为保护层来形成掩模。Si3N4层是优选的。我们现在参考图9。为此目的，提供了一种组件，其包括多层EUV镜(2)，其由沉积在Si基材(1)上的交替的Si和Mo层组成。在多层EUV镜(2)上存在2.5nm Ru覆盖层(3)。通过CVD工艺在Ru覆盖层(3)上沉积SiO2或Si3N4层(10)。为了在EUV镜上方提供腔，在低于180℃的温度下进行以下步骤。通过旋涂在SiO2或Si3N4层(10)上提供SoC层(5)。通过旋涂在SoC层(5)上沉积SoG层(6)。在SoG层(6)上提供光刻胶(7)。光刻胶(7)被图案化为具有开口，该开口横向延伸以便适于在转移到其中后在SoC层(5)和一部分SiO2或Si3N4层(10)中提供腔。
我们现在参考图10。通过干蚀刻工艺将光刻胶(7)的图案转移到SoG层(6)中。为此目的，用诸如CF4的氟基等离子体使得SoG(6)开口。然后，用N2/H2等离子体使得SoC(5)开口。在该最后一步中消耗光刻胶(7)。该蚀刻在用作蚀刻停止层的SiO2或Si3N4层(10)处停止。用稀HF可以剥离剩余的SoG(6)，该稀HF相对于SoC(5)选择性地蚀刻SoG(6)，但是仅蚀刻一部分厚度的SiO2或Si3N4层(10)。
我们现在参考图11。将SAM(11)施加到现在可在腔中接近的SiO2或Si3N4层(10)上。该SAM(11)包含用于选择性附着到SiO2或Si3N4层(10)的反应性基团。一个例子是硅烷基团。该SAM(11)还包含促进金属沉积的基团，因此赋予相对于正在构造的掩模版的其他表面的选择性金属沉积。这类基团的实例是硫醇基团和极性基团。这些硫醇基团的存在增加了金属(8)沉积的选择性。SAM(11)优选具有疏水链，一方面连接用于选择性附着于SiO2或Si3N4层的反应性基团，另一方面连接促进金属沉积的基团。疏水链可以例如是包含2至20个碳原子的烃基。可以通过使用Pd催化剂和金属前体通过ELD进行金属沉积。
我们现在参考图12。通过ELD在形成在图案化的SoC层(5)中的腔中选择性地生长33nm的Co层(8)。在替代实施方式中，可以生长Ni层、包含钴的材料(例如CoWP)或包含Ni的材料(例如，NiPt或掺杂有B的Ni)而不是纯的Co。
我们现在参考图13。相对于SiO2或Si3N4(10)和沉积的金属(8)，用O2或N2/H2等离子体选择性地去除图案化的SoC层(5)。
我们现在参考图14。通过使用Co(8)作为掩模，可以相对于Ru(3)和Co(8)选择性地蚀刻SiO2或Si3N4(10)。如果使用Si3N4(10)，则该蚀刻可以例如通过使用CHF3/CF4/O2等离子体进行。
获得的EUV吸收结构较薄(33nm)，遮蔽效应较低。与用于相同目的的SiO2(4)相比，将SoC(5)用于腔的侧壁的优势在于可以获得侧壁和镜子之间更接近90°的角。
实施例4:包括嵌入的EUV吸收结构的掩模版的形成
该第五实施例的目的是通过使用多层EUV镜作为模板用于区域选择性沉积Co(8)或Ni(8)或包含Co或Ni的化合物(8)来形成掩模版。我们现在参考图15。为此目的，提供了一种组件，其包括多层EUV镜(2)，其由沉积在Si基材(1)上的交替的Si和Mo层组成。在多层EUV镜(2)上存在2.5nm Ru覆盖层(3)。通过CVD工艺在Ru覆盖层(3)上沉积SiO2(或Si3N4但优选SiO2)层(10)。为了在EUV镜(2)中提供腔，在低于180℃的温度下进行以下步骤。通过旋涂在SiO2层(10)上提供SoC层(5)。通过旋涂在SoC层(5)上沉积SoG层(6)。在SoG层(6)上提供光刻胶(7)。光刻胶(7)被图案化为具有开口，该开口横向延伸以便适于在转移到EUV镜(2)中后在EUV镜(2)中提供腔。
我们现在参考图16。通过干蚀刻工艺将光刻胶(7)的图案转移到SoG层(6)中。为此目的，用诸如CF4的氟基等离子体使得SoG(6)开口。然后，用N2/H2等离子体使得SoC(5)开口。在该最后一步中消耗光刻胶(7)。该蚀刻在用作蚀刻停止层的SiO2层(10)处停止。然后，用CHF3/CF4/O2/C4F8等离子体使得SiO2层(10)开口。在该最后一步中消耗SoG层(6)。用O2/Cl2等离子体蚀刻Ru覆盖层(3)。然后通过用Cl2反应性离子蚀刻或用SF6/CH2F2/HE/N2等离子体部分地蚀刻穿透EUV镜(2)而将腔转移到EUV镜(2)中。
我们现在参考图17。将SAM层(12)选择性地施加在Ru金属层上。合适的SAM层(12)例如是具有通式R-SH的SAM层(12)，其具有用于附着到Ru层的硫醇基团和用于防止金属(8)沉积的R基团。
我们现在参考图18。通过ELD在形成在图案化的EUV镜中的腔中选择性地生长33nm的Co层(8)。在替代实施方式中，可以生长Ni层、包含钴的材料(例如CoWP)或包含Ni的材料(例如，NiPt或掺杂有B的Ni)而不是纯的Co。
实施例5:包括多层EUV吸收结构的掩模版的形成
该第六实施例的目的是通过使用SoC模板用于区域选择性沉积多层EUV吸收结构来形成掩模版。我们从实施例2的图5和图6相关的步骤已经进行之后开始。
我们现在参考图19。通过ELD在形成在图案化的SoC层(5)中的腔中选择性地生长Ni层(8)。然后通过ALD在Ni层(8)上生长间隔层(13)。每层(8,13)厚度都小于6nm。在替代实施方式中，可以生长Co层、包含钴的材料(例如CoWP)或包含Ni的材料(例如，NiPt或掺杂有B的Ni)而不是纯的Ni。对于间隔层，例如可以使用TiN或MgO。优选地，在每次沉积间隔层(13)之后，优选进行间隔层(13)表面的处理以允许在其上沉积另外的Ni层(8)。
我们现在参考图20。另外的Ni层(8)和间隔层(13)交替生长，直到获得等于双层Ni层(8)/间隔层(13)的3.5倍的厚度。金属(8)和间隔层(13)的这种交替是有利的，因为这样大大降低了金属结晶的趋势。还允许了相位调整。可调整双层的厚度以改善焦点偏移。
实施例6:无EUV镜的基材上的概念证明
我们现在参考图21。该第七实施例的目的是在SiO2中形成的腔中选择性地生长钴。为此，提供Si基材(1)。在Si基材(1)上存在2.5nm Ru覆盖层(3)。通过ELD在Ru层(3)上提供3nm的Co层。为了在EUV镜上方提供腔，在低于180℃的温度下进行以下步骤。通过ALD在3nm Co层上提供SiO2层(4)。通过旋涂在SiO2层(4)上沉积SoC层(5)。通过旋涂在SoC层(5)上沉积SoG层(6)。在SoC层(5)上提供光刻胶(7)。光刻胶(7)被图案化为具有开口，该开口横向延伸以便适于在SiO2中转移图案后提供被300nm宽的SiO2壁隔开的310nm宽的沟槽。
通过干蚀刻工艺将光刻胶(7)的图案转移到SiO2层(4)中。为此目的，用CF4等离子体使得SoG(6)开口。然后，用N2/H2等离子体使得SoC(5)开口。在该最后一步中消耗光刻胶(7)。然后，用C4F8/CHF3/CF4/O2等离子体蚀刻SiO2(4)。在该最后一步中消耗SoG(6)。该蚀刻在用作蚀刻停止层的3nm钴层处停止。然后用O2等离子体或N2H2等离子体剥离剩余的SoC(5)。
在SiO2中得到的开口的宽度为310nm，且深度为37nm。
通过ELD在形成在图案化的SiO2层(4)中的腔中选择性地生长29nm的Co层(8)。
我们现在参考图22。重复相同的实施例，但是光刻胶(7)被图案化为具有开口，该开口横向延伸以便适于在SiO2中转移图案后提供被200nm宽的SiO2壁隔开的110.5nm宽的沟槽。在SiO2中得到的开口的宽度为110.5nm，且深度为37.7nm。这些开口完全被Co填充。
我们现在参考图23。重复相同的实施例，但是光刻胶(7)被图案化为具有开口，该开口横向延伸以便适于在SiO2中转移图案后提供被～100nm宽的SiO2壁隔开的～100nm宽的沟槽。在SiO2中得到的开口的宽度为～100nm，且深度为～40nm。这些开口完全被Co填充。
无EUV镜的基材上的比较例
该比较例的目的是测试是否可以通过从基材上的Ru层上存在的Ni层中减去材料来直接蚀刻所需的掩模版EUV吸收体图案来形成掩模版。为此目的，提供了一种组件，其包括存在于Si基材上的2.5nm Ru覆盖层。然后在Ru层上沉积25nm的Ni层。在Ni层上沉积5nmRu层以用作蚀刻停止层。在TiN上沉积100nm TiN层以用作硬掩模。在TiN层上沉积50nmSiO2层，在SiO2层上沉积130nm SoC层，在SoC层上沉积28nm SoG层，并在SoG层上沉积光刻胶并使光刻胶图案化。按照常规通过一系列蚀刻步骤将该图案转移到硬掩模中。在这个阶段，尝试了两种方法来在Ni层中转移图案。第一种方法包括在5nm Ru和25nm Ni层上进行物理反应性离子蚀刻。第二种方法包括在这些相同的层上进行离子束蚀刻。在这两种情况下，都无法在底部2.5nm Ru层处停止。实际上，这两种方法都缺乏相对于Ru的对Ni的选择性。此外，两种方法都导致溅射Ni残留物在远离期望有Ni的位置的2.5nm Ru上不可接受的再沉积。而且，对于两种方法，难以控制对Ni结构获得的分布。
应理解，虽然本文已对本发明装置的优选实施方式、特定构造和构型以及材料进行了讨论，可对形式和细节进行各种改变或修改，而不背离本发明的范围。例如，上面给出的任何方案仅仅代表可以使用的过程。可以对所述方法增加或减少步骤而不背离本发明的范围。

Claims (16)

1.一种制造掩模版的方法，其包括：
提供一种组件，该组件包括：
极紫外镜；
至少覆盖极紫外镜的底部的腔；
腔中存在的第一类的第一自组装单层；和
存在于不形成腔的一部分的一个表面上的第二类的第二自组装单层；和
通过在腔中选择性地形成极紫外吸收结构来使腔至少部分地被包含金属材料的极紫外吸收结构填充，所述金属材料包含选自Ni、Co、Sb、Ag、In和Sn的元素，其中
所述第一自组装单层构造为促进在腔中选择性形成极紫外吸收结构，和
所述第二自组装单层构造为防止在其上形成极紫外吸收结构。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述腔是以下情况中的任一种：
所述腔包含在覆盖极紫外镜的电介质掩模层中，所述腔具有从电介质掩模层的顶表面延伸到电介质掩模层的底表面的深度，或
所述腔包含在极紫外镜中，所述腔具有从极紫外镜的顶表面延伸到高于极紫外镜底表面的平面的深度。
3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述极紫外吸收结构包括与间隔层交替的金属极紫外吸收材料的层。
4.如权利要求1所述的方法，其特征在于，在腔中选择性地形成极紫外吸收结构包括通过无电沉积形成极紫外吸收结构。
5.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述组件还包括在极紫外镜上的覆盖层，其中所述腔使覆盖层的一部分暴露。
6.如权利要求5所述的方法，其特征在于，所述覆盖层为Ru层、Rh层或TiO2/RuO2多层。
7.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述组件还包括在极紫外镜上的覆盖层和在覆盖层上的蚀刻停止层，其中所述腔使蚀刻停止层的一部分暴露。
8.如权利要求1所述的方法，其特征在于，极紫外吸收结构嵌入极紫外镜中，使得所述极紫外吸收结构的底表面低于极紫外镜的顶表面，并且极紫外吸收结构的顶表面高于极紫外镜的顶表面或与极紫外镜的顶表面处于同一水平面。
9.如权利要求1所述的方法，其特征在于，晶种层覆盖极紫外镜，并且所述腔在所述晶种层上开口。
10.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述腔通过以下方式形成：在极紫外镜上方提供电介质掩模层，然后对所述电介质掩模层进行图案化以形成腔。
11.如权利要求10所述的方法，还包括相对于以下对象选择性地去除电介质掩模层：
极紫外吸收结构，和
极紫外镜。
12.如权利要求5所述的方法，其特征在于，所述腔通过以下方式形成：在极紫外镜上方提供电介质掩模层，然后对所述电介质掩模层进行图案化以形成腔；
所述方法还包括相对于以下对象选择性地去除电介质掩模层：
极紫外吸收结构，和
覆盖层。
13.如权利要求1所述的方法，其特征在于，极紫外吸收结构的厚度是60nm或更低。
14.如权利要求1所述的方法，其特征在于，极紫外吸收结构的厚度是50nm或更低。
15.如权利要求1所述的方法，其特征在于，极紫外吸收结构的厚度是35nm或更低。
16.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述极紫外吸收结构包括由Ni、Co、Ag、CoWP或NiPt或掺杂有最多20原子％B的Ni构成的层。
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